JP2004114039A - ホットメルト接着剤定量吐出システムのモジュール式コントローラ - Google Patents

Abstract

【課題】　ホットメルト接着剤定量吐出システムでは、整備またはアップグレードのために現場で即座にコントローラの変更ができるようにする、改良されたコントローラであって、液体の浸入への耐性が向上し、熱管理に必要なハードウェアを簡略化するコントローラが要求されている。
【解決手段】　ホットメルト接着剤定量吐出システムのコントローラは、コントローラ筐体に着脱可能に収納された主回路基板およびパワーモジュールを有する。パワーモジュールは、主基板と、定量吐出システムの加熱ホースからのコードセットとに直接結合可能であり、これらの構成要素間にワイヤハーネスを配線する必要をなくす。したがって、主基板およびパワーモジュールは、現場で即座に取り外しおよび交換することができ、種々の用途の必要性に適応するようにシステムを効率的に整備および変更することができる。
【選択図】　　図２

Description

　本発明は、流動性材料を定量吐出する定量吐出システムに関し、より詳細には、ホットメルト接着剤定量吐出システムに関する。

　接着剤のうち，ホットメルト接着剤としても知られている熱可塑性接着剤は、多くの種類の製品を接着するものとして産業界で広く用いられている。ホットメルト接着剤定量吐出システムは、一般に、一以上の接着剤定量吐出ガンと、その接着剤定量吐出ガンに接続された加熱ホースと、その加熱ホースを介して液状接着剤を溶融してその接着剤定量吐出ガンへ供給する定量吐出ユニットとを含む。従来のホットメルト接着システムの定量吐出ユニットでは、ヒータを有するタンクと、ポンプと、マニホルドと、コントローラとを含むのが一般的である。マニホルドは、タンクに接続された入口と、加熱ホースに流体的に連通する複数の出口ポートとを有する。接着材料は、固体形態または半固体形態でタンクへ供給され、タンク内でヒータにより溶融および加熱される。そのタンクおよびそのマニホルドと連携するポンプは、タンクから定量吐出ガンまでマニホルドおよび加熱ホースを介して液状接着剤を送り込む。一般に，コントローラはタンクに隣接して配置され、ヒータおよび加熱ホースへ供給される電力を制御して、所望の用途に応じて適当な粘度および温度に液状接着剤を維持する。

　一般に、コントローラは、定量吐出システムの配電機能を実行する主基板を含む。主基板に加えて、一般に、コントローラは、ＣＰＵ基板と、主基板および加熱ホースに結合された一以上のパワーモジュールとを含む。このコントローラは通常、所定数のガンおよびホース（例えば２、４、または６本のホース）とともに用いるように構成される。また、接着剤定量吐出システムでは、例えば、２本のホースから４本のホースへ、または４本のホースから６本のホースへというように、ユーザがシステムのアップグレードを望むことが多い。しかしながら、従来のコントローラの構成では、コントローラのアップグレードまたは他の変更には、費用がかかるうえ非常に手間がかかる。例えば、主基板およびパワーモジュールは通常、筐体に収納され、個別のワイヤハーネスにより結合される。パワーモジュールは、同様に、さらなるワイヤハーネスを用いてホースのコードセットに結合される。これにより、従来のコントローラのアップグレードには、主基板およびパワーモジュールへのアクセスを必要とし、関連するワイヤハーネスを外し、主基板およびパワーモジュールを取り外し、新たな主基板および新たなパワーモジュールを装着し、新たなワイヤハーネスを配線および接続する作業が伴っていた。さらに、システムによっては、アップグレードをすることが不可能な場合もある。

　用途によっては、コントローラへの液体の浸入に対する耐性を向上させることが望まれる場合がある。このような浸入は、例えば、接着剤定量吐出システム付近に図らずも液体がこぼれることにより、あるいは接着剤定量吐出システムまたはシステム周囲の近接領域の清掃中に液体がかかることにより、生じ得る。これらの状況では、コントローラ内に収納される電気部品の損傷を防止するために、コントローラ内への液体の浸入を防止することが望ましい。

　コントローラを構成する電気部品は熱を発生し、この熱は、コントローラの過熱を防止するために放散されねばならない。概して、コントローラの熱管理に役立つように、従来のコントローラにはヒートシンクが使用されていた。しかしながら、より効率的な放熱手段が利用できる場合において、別途ヒートシンクを製造または購入してコントローラに装着することは、削減または排除することができる追加費用がかかることを意味する。

　したがって、ホットメルト接着剤定量吐出システムで用いることができ、使い勝手のよさまたはアップグレードのために即座にコントローラの変更ができるようなコントローラが要請される。また、液体の浸入への耐性が向上し、熱管理に必要なハードウェアを簡略化するコントローラも必要である。

　本発明は、ホットメルト接着剤定量吐出システムで用いるコントローラであって、コントローラと連携した主回路基板およびパワーモジュールの迅速かつ容易な取り外しおよび交換が容易となるコントローラを提供し、それによりコントローラを現場で即座に整備または再構成することができる。この点で、主基板およびパワーモジュールは、コントローラの種々の構成要素を収納する筐体に着脱可能に収納される。実施形態として例示すると、主基板およびパワーモジュールは、筐体に摺動可能に収納される。主基板およびパワーモジュールには、電気ソケットがそれぞれ設けられ、電気ソケットは従来のコントローラで用いられるワイヤハーネスを介して接続することなく、パワーモジュールを主基板に直接差し込むことにより結合する仕組みとなっている。従って、たとえば、パワーモジュールおよび主基板は、単に筐体の構成要素を摺動させて互いに係合または離脱させることにより、結合および分離する仕組みとすることができる。すなわち、ワイヤハーネスの配線および再配線は必要ない。

　別の実施形態としては、パワーモジュールは、接着剤定量吐出システムの加熱ホースに付属して連携するコードセットに直接接続されるように構成される。この構成により、従来のコントローラでは一般的であるようなコードセットとパワーモジュールとの間のコネクタプレートおよびワイヤハーネスの必要性がなくなり、それにより、現場でパワーモジュールを即座に取り外しおよび交換することがさらに容易になる。

　さらに別の例示的な実施形態では、パワーモジュールは、外面に放熱フィンが設けられた側部パネルに取り付けられ、それにより、コントローラに付加的なヒートシンクを装着する必要なく、コントローラの熱管理を行うことができる。

　別の例示的な実施形態では、主基板およびパワーモジュールが取り付けられる筐体および着脱可能な側部パネルは、一方の断面形状が凸形状に、他方の断面形状がその凸形状を受容するように係合可能な凹形状となっている「さねはぎ継ぎ」をその境界において形成するように構成され、それによりコントローラの内部をシールして水分の浸入を妨げることができる。

　本発明のこれらおよび他の特徴および目的は、添付図面とともに以下の発明を実施するための最良の形態を読めばより容易に明らかとなるであろう。

　添付図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成しており、本発明の実施形態を例示している。また、この添付図面は、上記の本発明の概要および下記の詳細な説明とともに、本発明を説明する役割を果たす。

　図１を参照すると、本発明による例示的なコントローラ１４を組み込んだ定量吐出ユニット１２を含むホットメルト接着システム１０が示されている。定量吐出ユニット１２はさらに、固体または半固体接着材料を収容して溶融するタンク１６と、タンク１６に接続されたマニホルド１８と、ポンプ１９とを含む。タンク１６は、タンク内部２２を画定する側壁２０と、着脱可能な蓋２４と、タンク１６内の接着材料３０を溶融および加熱するタンクヒータ２８を含む基部２６とを備える。基部２６に隣接したタンク出口３２が、マニホルド１８の入口３６に繋がる通路３４に結合される。ポンプ１９は、マニホルド１８に結合され、タンク１６からマニホルド１８へ液状接着剤３０を送り込み、液状接着剤３０はマニホルド１８において個別の流れに分割される。マニホルド１８は複数の出口ポート３８を有しており、出口ポート３８には、１以上の接着剤ガン４４に取り付けられてガン４４へ液状接着剤を供給する加熱ホース４０が嵌められ得る。ガン４４は、接着剤３０を塗布したい対象となる製品（不図示）に塗布する１以上の接着剤定量吐出モジュール４６を含んでいる。接着剤定量吐出モジュール４６は、ガンヒータ４９を有するガン本体４８に取り付けられ、フレーム４７によって支持されている。図１に示すホットメルト接着システム１０は２つのガン４４を含み、それぞれは定量吐出ユニット１２の各側に１つずつ配置されている。接着システムとしては、必要に応じて、異なる数のガン４４を異なる構成として配置してもよい。

　引き続き図１を参照して説明すると、コントローラ１４は、定量吐出ユニット１２の電源と電子制御部とを収納する。加熱ホース４０は、各ホース４０に付随し、コントローラのソケット４５に差し込まれたコードセット４２により、コントローラ１４に電気的に結合される。コントローラ１４は、タンクヒータ２８、加熱ホース４０、およびガンヒータ４９を独立して監視および調整して、タンク１６に収容された固体接着剤を溶融し、かつ溶融した接着剤３０の温度を維持することにより、ガン４４に供給されて接着剤定量吐出モジュール４６により定量吐出される接着剤３０の適切な粘度を確保するようにする。

　図２には、図１に例示的に示したコントローラ１４の分解図が示する。コントローラ１４は、一の筐体５０を備える。筐体５０は、定量吐出ユニット（装置）１２の動作を制御する種々の電子部品を収納する。また、筐体５０には、主基板５２と、当該技術分野において既知の従来の電子素子５７とともに構成される１以上のパワーモジュール５４および５６とを含んでいる。パワーモジュール５４、５６はさらに、各モジュール５４、５６に繋がっているホース４０およびガン４４にのみ電力を切り替えるように構成される個別のパワーリレー５５を含む。従来のシステムではヒータが実際に存在するか否かにかかわらず、定量吐出システムの全ヒータに電力を切り替えなければならなかった大型の中央コンタクタも、これらの専用のパワーリレー５５により、必要なくなった。したがって、専用のパワーリレー５５を用いることで、コンパクトサイズで、所与のタスクに必要であるより大型のリレーを有することに関連する追加費用をなくすことができる。

　筐体５０は、さらに、基部５８および上部パネル６０を含み、基部５８および上部パネル６０は、上部パネル６０の開口６１および基部５８の対応する開口（図示せず）を介して受けられる締結具（不図示）により、垂直フレーム部材６２に接続される。主基板５２およびパワーモジュール５４、５６は、筐体５０に着脱可能に収納され、それにより、コントローラ１４の整備および／または再構成に都合がよいように、主基板５２および／またはモジュール５４、５６を容易に取り外しおよび取り替えできることが有利である。図示したように、実施形態における例示では、コントローラ筐体５０の基部５８、上部パネル６０、および垂直フレーム部材６２は、各々の側縁に沿って形成される溝６４を有する。溝６４は、側部パネル６８、７０、７２を摺動可能に収納するレールとして機能する。側部パネル６８、７０、７２は筐体５０の外側面を形成し、ここには主基板５２およびパワーモジュール５４、５６が取り付けられている。前部パネル７４は、側部パネル６８、７０、７２に隣接して、垂直フレーム部材６２と係合可能なフランジ縁７９により筐体５０に収納され、別のフレーム部材６２の開口８３と係合可能な締結具８１により固定されて、筐体５０の外殻を完成させる。

　図２および図４乃至図７を参照すると、側部パネル６８、７０、および７２の縁と、基部５８、上部パネル６０、および垂直フレーム部材６２に形成された溝６４との境界部分の詳細図が示されている。図に示すように、これらの隣接する構成要素は、例示的な実施形態では、例えば接着システム１０の清掃中に液体がかかることにより、またはコントローラ１４付近に図らずも液体がこぼれることにより生じる可能性がある液体の浸入から筐体５０の内部をシールする前記のような「さねはぎ継ぎ」を形成する。

　図４は、側部パネル７２の第１のセクション７２ａと基部５８との間に形成されるさねはぎ継ぎの細部を示す。図４に示すように、第１のセクション７２ａの下縁は、基部５８の溝６４と噛み合う凸状のＵ字形セクション７１を有する。図５に示すように、同様のＵ字形セクション６９が、側部パネル７０の第１のセクション７０ａの下端に設けられ、パネル７２の第１のセクション７２ａの上縁７５を収納する溝７３を形成する。同様に、図６に示すように、側部パネル７０の第１のセクション７０ａの上縁７７は、上部パネル６０に設けられた溝６４に受容される。側部パネル６８およびパネル７０の第１のセクション７０ａと垂直フレーム部材６２との境界が図７に示されており、ここで、側部パネル６８および第１のセクション７０ａは、垂直フレーム部材６２の溝６４に受容される。

　図２を参照すると、側部パネル７０および７２の第２のセクション７０ｂ、７２ｂそれぞれが、上縁９４および底縁９６をそれぞれ有し、上縁９４および底縁９６は、上部パネル６０および基部５８の上縁９４および底縁９６が対応する位置にそれぞれ形成される張り出し面たるレッジ部９８、１００に当接して、筐体５０をさらにシールする。側部パネル７０、７２は、締結具１０２により、垂直フレーム部材６２の開口１０４を介して垂直フレーム部材６２に固定される。

　図２を引き続き参照すると、主基板５２およびパワーモジュール５４、５６は、筐体５０のレールに受容され得る側部パネル６８、７０、７２それぞれに取り付けられる。従来のコントローラとは対照的に、本発明のパワーモジュール５４、５６は、図４乃至図７にさらに示すように、パワーモジュール５４、５６のコネクタ８０、８２および主基板５２のコネクタ８４、８６それぞれにより主基板５２に直接結合されるように構成される。図に示すように、パワーモジュール５４のコネクタ８０は、主基板５２のコネクタ８４と結合し、パワーモジュール５６のコネクタ８２は、主基板５２のコネクタ８６と結合する。コネクタ８０、８２、８４、８６の結合を容易にするために、主基板５２のコネクタ８４および８６上にピン９２が設けられ、パワーモジュール５４、５６のコネクタ８０、８２を所定位置にガイドすることを助ける。構成要素のこの直接結合により、パワーモジュール５４、５６を主基板５２に接続する中間ワイヤハーネスの必要性がなくなる。この簡略化された設計により、種々のパワーモジュール５４、５６と主基板５２との交換可能性が高められ、コントローラ１４の使い勝手または再構成に必要とされ得る構成要素の交換が迅速かつ容易になる。

　図２に示すように、主基板５２を支持するパネル６８は、基部５８と上部パネル６０との間に受容されて、筐体５０の一側面を形成する。一方、パワーモジュール５４、５６が取り付けられる１以上のパネルセクション７０、７２は、基部５８と上部パネル６０との間に受容されて、筐体５０の隣接側面を形成する。筐体５０の前部パネル７４は、側部パネル６８上に主基板５２を取り付けるのと同様の方法でＣＰＵ（不図示）を支持する。前部パネル７４はさらに、ユーザからの入力を受け取り、コントローラ１４の動作に関する情報を表示するように構成される制御インタフェース８８を含む。

　パワーモジュール５４、５６は、熱を発生する種々の電子部品を含む。筐体５０内からの熱の放散を容易にするために、パワーモジュール５４、５６が取り付けられる側部パネル７０、７２には、側部パネル７０、７２の面部分にその面から突出するように外側にむかって延在するように配置されたいくつかの放熱フィン９０が形成される。この構成により、従来の設計では一般的であるようにコントローラ１４に別個のヒートシンクを付加する必要性がなくなることが有利である。

　次に図３には、コントローラ１４の側面図をしめす。ここには、筐体５０に装着された第１および第２のパワーモジュール５４、５６を支持する側部パネル７０、７２を示している。この図に示すように、電気ソケット４５が側部パネル７０、７２に設けられることにより、ホースコードセット４２をパワーモジュール５４、５６に直接結合することができる。この構成により、ホースコードセット４２をパワーモジュールに結合するために、従来のコントローラで通常用いられていたコネクタプレートおよび関連するワイヤハーネスの必要性がなくなる。ソケット４５はパワーモジュール５４、５６に直接設けられているため、また、パワーモジュール５４、５６は筐体５０に対して着脱可能であるため、コントローラ１４は、定量吐出ガン４４に接着剤を供給する加熱ホース４０の数が異なる種々の定量吐出システム構成に適応するように、容易に再構成することができる。

　本発明をその種々の実施形態の説明により例示し、その実施形態についてかなり詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲をかかる詳細に制限またはいかなる形に限定することも意図されない。さらなる利点および変更が、当業者には容易に明らかとなるであろう。

　したがって、本発明はより広い態様で、図示および説明した特定の詳細、代表的装置、ならびに方法および説明的例に限定されない。したがって、本出願人の包括的発明概念の範囲または精神から逸脱することなく、かかる詳細からの変更がなされてもよい。

本発明の例示的なコントローラを含むホットメルト接着システムの概略図である。 本発明の例示的なコントローラの分解斜視図である。 図２のホースコードセットと結合するためのソケットを示す図であって、図２の３−３断面に沿ったコントローラの側面図である。 図３の４−４断面に沿った、図３のコントローラの部分断面図である。 図３の５−５断面に沿った、図３のコントローラの部分側面図である。 図３の６−６断面に沿った、図３のコントローラの部分側面図である。 図３の７−７断面に沿った、図３のコントローラの部分側面図である。

Claims (14)

1. 　付随のホースコードセットを有する電気的に加熱されるホースを有するホットメルト接着システムのコントローラであって、
   　該コントローラの種々の構成要素を収容するように構成された筐体と、
   　該筐体に着脱可能に受容される回路基板と、
   　前記回路基板に隣接して前記筐体に着脱可能に受容されることにより前記回路基板に直接電気的に結合される少なくとも１つのパワーモジュールとを備え、
   該パワーモジュールはホースコードセットにさらに結合可能であって、これにより付随のホースの加熱を制御することを特徴とするコントローラ。
2. 　請求項１に記載のコントローラであって、該パワーモジュールは、ホースコードセットと直接結合することを特徴とするコントローラ。
3. 　請求項１に記載のコントローラであって、該パワーモジュールは、外面と、該外面から外側に延在する複数の放熱フィンとを有するパネルセクションに取り付けられることを特徴とするコントローラ。
4. 　請求項１に記載のコントローラであって、該パワーモジュールは、少なくとも１つの周側縁を有するパネルセクションに取り付けられ、該周側縁は、前記筐体とインターフェースを構成することにより、前記パワーモジュールが前記筐体に装着された際に液体の侵入に対しコントローラをシールすることを特徴とするコントローラ。
5. 　請求項４に記載のコントローラであって、前記周側縁と前記筐体とのインターフェースは、互いに対応するさねはぎ機構によって構成され、それによりコントローラをシールすることを特徴とするコントローラ。
6. 　請求項１に記載のコントローラであって、前記回路基板および前記パワーモジュールは、前記筐体に着脱可能に収納されることにより該筐体の側壁を形成するように構成されたパネルセクションに取り付けられるコントローラ。
7. 　請求項１に記載のコントローラであって、前記パワーモジュールは、さらに、該パワーモジュールに結合されたホースに電力を切り替えるように構成されたパワーリレーを含むことを特徴とするコントローラ。
8. 　付随するホースコードセットを有する電気的に加熱されるホースを有するホットメルト接着システムのコントローラであって、
   　該コントローラの種々の構成要素を収納するように構成される筐体と、
   　該筐体により支持された回路基板と、
   　該回路基板に結合され、かつ前記筐体の側部パネルに取り付けられた少なくとも１つのパワーモジュールであって、前記筐体の外側に延びてホースコードセットと直接結合するコネクタを有する少なくとも１つのパワーモジュールとを備えるコントローラ。
9. 　請求項８に記載のコントローラだえって、前記パワーモジュールは、外面と、該外面から外側に延在する複数の放熱フィンとを有するパネルセクションに取り付けられることを特徴とするコントローラ。
10. 　請求項８に記載のコントローラであって、前記パワーモジュールは、少なくとも１つの周側縁を有するパネルセクションに取り付けられ、該周側縁は、前記筐体とインターフェースを構成することにより、該パワーモジュールが前記筐体に装着された時にコントローラを液体の侵入からシールするように構成されるコントローラ。
11. 　請求項１０に記載のコントローラであって、前記周側縁と前記筐体とのインタフェースは、対応するさねはぎ機構によって構成され、それによりコントローラをシールすることを特徴とするコントローラ。
12. 　請求項８に記載のコントローラであって、前記回路基板および前記パワーモジュールは、前記筐体に着脱可能に収納されることにより、該筐体の側壁を形成するように構成されたパネルセクションに取り付けられることを特徴とするコントローラ。
13. 　請求項８に記載のコントローラであって、前記パワーモジュールは、さらに、該パワーモジュールに結合されたホースに電力を切り替えるように構成されたパワーリレーを含むことを特徴とするコントローラ。
14. 　ホットメルト接着システムの定量吐出ユニットであって、
    　複数の接着剤定量吐出ガンと、
    　複数の電気的に加熱されるホースであって、該ホースの加熱用の付随のコードセットを有し、それぞれが、前記ガンのうちの１つに作動的に結合されて、接着剤を該ガンに供給するために複数の電気的に加熱されるホースと、
    　内部において接着材料を加熱および溶融するヒータを有するタンクと、
    　前記加熱されたホースの前記コードセットに結合可能であり、それにより前記ホース内の接着剤の温度を制御するコントローラであって、
    　　種々の構成要素を収納するように構成された筐体と、
    　　該筐体に着脱可能に受容された回路基板と、
    　　少なくとも１つのパワーモジュールであって、前記回路基板に隣接して前記筐体に着脱可能に収納されており、それによって、前記回路基板および前記コードセットに直接電気的に結合することができる少なくとも１つのパワーモジュールと、
    を含むコントローラと
    　入口および複数の出口を有するマニホルドであって、前記入口は、前記タンク内部と流体連通し、前記複数の出口は、前記加熱されたホースにより前記複数の接着剤ガンに結合されるマニホルドと、
    　該マニホルドに結合され、前記タンクから前記接着剤ガンまで前記マニホルドおよび前記加熱されたホースを介して液状接着剤を送り込むポンプとを備える定量吐出ユニット。
    

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